A számítógépek teljesítményét meddig lehet fokozni?

Azonos méretben vagy méretkorlát nélkül?

A jelenlegi gyártástechnológia az 4-5nm-es csíkszélességnél tart és valami 0,x nanométer környékén elérjük a miniatürizálás mérethatárát, akkor az egységnyi felületen kialakítható tranzisztorok száma nem fog tovább nőni.

Egy ideje dolgoznak az egymásra pakolhatóságon ( stackelésen ) és már kapható ilyen megoldást alkalmazó processzor ( bár egyelőre még csak a cache került a processzor fölé ).

Ilyen felfelé építkezéssel duplázható/triplázható elméletben a számítási teljesítmény,idővel ez majd kiderül.

És akkor ezek még csak az "egy chipen belüli " lehetőségek.

A mai teljesítmény néhányszorosát biztosan elérjük ezekkel a dolgokkal.

Milyen teljesítményt? Egy számítógép "teljesítménye" nehezen értelmezhető, ez nem olyan mint pl. egy kazán, hogy rá van írva, hogy ez a kazán x kW vagy egy autó esetén, hogy a motorja Y LE vagy Z kW.

A "teljesítmény" alatt általában a gép sebességét értik. De nem mindig...

Ha csak a műveleti sebességet akarjuk értelmezni az is több tényezőtől függ. Pl. mire vagy kiváncsi? Lebegőpontos műveletek? Egész műveletek sebessége? Azok közül melyikre pl. összeadásra, vagy a szorzásra osztásra esetleg gyökvonás, logaritmus, színusz és stb. műveletekre? Skalár vagy vektor művelet? Csak azt nézzük, hogy ha már bent van az adat a proci regiszterében akkor mennyi idő alatt végzi el a műveletet és kerül egy másik regiszterbe? Vagy azt nézzük, hogy a RAM-ban van az adat és a RAM-ba várjuk az eredményt? Vagy azt nézzük, hogy a proci cache-ben van az adat és a cache-be várjuk az eredményt? Esetleg az adat a diszken van és a diszkre várjuk az eredményt? Ha vektor művelet mekkora vektorral dolgozunk? Itt szintén kérdés, hogy honnan-hova értelmezzük a "teljesítményt".

Vagy teljesítmény neked azt is jelenti (mint sok helyen), hogy a kedvenc belső nézetes 3D játékodban valójában hány fps-t lehet elérni? Itt megint teljesen más lesz a mérési módszer.

Vagy teljesítmény alatt érthetjük azt is, hogy pl. egy banki hitel rendszer esetén mennyi idő alatt számítja ki egy adott napon az összes hitel számlára, hogy kinek mennyi a fenálló tartozása figyelembe véve a változó kamatlábat meg egy rakás egyebet, ha van pl. 2 millió hitel számla. Vagy ugyanez fordítva a napi elászmolású betét/értékpapír számlák esetén szintén milliós nagyságrendben?

Van egy olyan határ is, ami az információ korlátozott sebessége (max. fénysebesség) miatt van. Van az az órajel, aminél az áramkör (pl. proci IC) egyik részéről a másikig már nem jut el elég idő alatt a jel, többek között időzítési problémák lépnek fel.

c ~= 300 000 000 m/s

Az 1 GHz-es órajel egy periódusa alatt a fény megtesz:

300 000 000 / 10^9 = 30 cm-t.

10 GHz-nél ez 3 cm, ennek félperiódusa alatt 15 mm. Meglepően hamar el lehet érni a kritikus határt.

Már egy ideje a teljesítménysűrűség egy komoly korlát, tehát hiába tudnál belegyártani adott térfogatba 100x annyi félvezetőt, a keletkező hőt nem tudod kivezetni.

Ezért is indult el egy architektúrális váltás az elosztott rendszerek felé, a párhuzamosítás irányába, de ez szoftvertechnikailag is teljes átalakítást igényel.

A jelenlegi szuperszámítógépek mind szekrénysor vagy ház méretűek, "végtelen" számú processzorral.